Apa Itu Sel Glial dan Apa yang Mereka Lakukan?

Anda mungkin pernah mendengar tentang materi abu-abu otak, yang terdiri dari sel-sel yang disebut neuron, tetapi jenis sel otak yang kurang dikenal inilah yang menyusun materi putih. Ini disebut sel glial.

Awalnya, sel glia — juga disebut glia atau neuroglia — diyakini hanya memberikan dukungan struktural. Kata glia secara harfiah berarti "lem saraf".

Penemuan yang relatif baru-baru ini mengungkapkan bahwa mereka melakukan semua jenis fungsi di otak dan saraf yang bekerja di seluruh tubuh Anda. Akibatnya, penelitian meledak dan kami belajar banyak tentang mereka. Namun, masih banyak lagi yang harus dipelajari.

Jenis Sel Glial

Terutama, sel glia memberikan dukungan untuk neuron. Pikirkan mereka sebagai kumpulan sekretaris untuk sistem saraf Anda, ditambah staf kebersihan dan pemeliharaan. Mereka mungkin tidak melakukan pekerjaan besar, tetapi tanpa mereka, pekerjaan besar itu tidak akan pernah selesai.

Sel glial hadir dalam berbagai bentuk, masing-masing menjalankan fungsi spesifik yang membuat otak Anda beroperasi dengan benar — atau tidak, jika Anda memiliki penyakit yang memengaruhi sel-sel penting ini.

Sistem saraf pusat (SSP) Anda terdiri dari otak dan saraf tulang belakang Anda.

Lima jenis yang ada di SSP Anda adalah:

• Astrosit
• Oligodendrosit
• Mikroglia
• Sel ependim
• Glia radial

Anda juga memiliki sel glia di sistem saraf tepi (PNS), yang terdiri dari saraf di ekstremitas, jauh dari tulang belakang. Ada dua jenis sel glial yaitu:

• Sel Schwann
• Sel satelit

Astrosit

Jenis sel glial yang paling umum di sistem saraf pusat adalah astrosit, yang juga disebut astroglia. Bagian "astro" dari nama tersebut karena mengacu pada fakta bahwa mereka terlihat seperti bintang, dengan proyeksi keluar di semua tempat.

Beberapa, disebut astrosit protoplasma, memiliki tonjolan tebal dengan banyak cabang. Yang lain, yang disebut astrosit berserat memiliki lengan panjang dan ramping yang lebih jarang bercabang.

Jenis protoplasma umumnya ditemukan di antara neuron di materi abu-abu sedangkan yang berserat biasanya ditemukan di materi putih. Terlepas dari perbedaan ini, mereka menjalankan fungsi yang serupa.

Astrosit memiliki beberapa tugas penting. Ini termasuk:

• Membentuk sawar darah-otak (BBB): BBB itu seperti sistem keamanan yang ketat, hanya membiarkan zat yang seharusnya ada di otak Anda masuk sambil mencegah hal-hal yang bisa berbahaya. Sistem penyaringan ini penting untuk menjaga kesehatan otak Anda.
• Mengatur neurotransmitter: Neuron berkomunikasi melalui pembawa pesan kimiawi yang disebut neurotransmitter. Setelah pesan dikirim, neurotransmitter tetap ada sampai astrosit mendaur ulangnya. Proses pengambilan kembali ini adalah target dari berbagai pengobatan, termasuk antidepresan.
• Membersihkan: Astrosit juga membersihkan apa yang tertinggal ketika neuron mati, serta ion kalium berlebih, yang merupakan bahan kimia yang berperan penting dalam fungsi saraf.
• Mengatur aliran darah ke otak: Agar otak Anda dapat memproses informasi dengan benar, ia membutuhkan sejumlah darah yang mengalir ke semua wilayahnya yang berbeda. Wilayah aktif mendapatkan lebih dari yang tidak aktif.
• Menyinkronkan aktivitas akson: Akson adalah bagian neuron dan sel saraf yang panjang seperti benang yang menghantarkan listrik untuk mengirim pesan dari satu sel ke sel lainnya.
• Metabolisme energi otak dan homeostasis: Astrosit mengatur metabolisme di otak dengan menyimpan glukosa dari darah dan menyediakannya sebagai bahan bakar untuk neuron. Ini adalah salah satu peran terpenting mereka.

Disfungsi astrosit berpotensi dikaitkan dengan berbagai penyakit neurodegeneratif, termasuk:

• Sklerosis lateral amiotrofik (ALS atau penyakit Lou Gehrig)
• Koreografi Huntington
• penyakit Parkinson

Model hewan dari penyakit terkait astrosit membantu para peneliti mempelajari lebih lanjut tentang mereka dengan harapan menemukan kemungkinan pengobatan baru.

Oligodendrosit

Oligodendrosit berasal dari sel induk saraf. Kata itu terdiri dari istilah-istilah Yunani yang, secara keseluruhan, berarti "sel dengan beberapa cabang". Tujuan utamanya adalah membantu informasi bergerak lebih cepat di sepanjang akson.

Oligodendrosit terlihat seperti bola berduri. Di ujung paku mereka ada selaput putih berkilau yang membungkus akson pada sel saraf. Tujuannya untuk membentuk lapisan pelindung, seperti isolasi plastik pada kabel listrik. Lapisan pelindung ini disebut selubung mielin.

Namun, sarungnya tidak kontinu. Ada celah di antara setiap membran yang disebut "simpul Ranvier," dan simpul itulah yang membantu sinyal listrik menyebar secara efisien di sepanjang sel saraf.

Sinyal sebenarnya melompat dari satu node ke node berikutnya, yang meningkatkan kecepatan konduksi saraf sekaligus mengurangi berapa banyak energi yang diperlukan untuk mengirimkannya. Sinyal di sepanjang saraf mielin dapat bergerak secepat 200 mil per detik.

Saat lahir, Anda hanya memiliki sedikit akson bermielin, dan jumlahnya terus bertambah sampai Anda berusia sekitar 25 hingga 30 tahun. Mielinisasi dipercaya berperan penting dalam kecerdasan, Oligodendrosit juga memberikan kestabilan dan membawa energi dari sel darah ke akson.

Istilah "selubung mielin" mungkin tidak asing bagi Anda karena hubungannya dengan sklerosis multipel. Pada penyakit tersebut, diyakini bahwa sistem kekebalan tubuh menyerang selubung mielin, yang menyebabkan disfungsi neuron tersebut dan gangguan fungsi otak. Cedera sumsum tulang belakang juga dapat menyebabkan kerusakan pada selubung mielin.

Penyakit lain yang diyakini terkait dengan disfungsi oligodendrosit meliputi:

• Leukodistrofi
• Tumor yang disebut oligodendrogliomas
• Skizofrenia
• Gangguan bipolar

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa oligodendrosit dapat dirusak oleh neurotransmitter glutamat, yang antara lain berfungsi menstimulasi area otak Anda sehingga Anda dapat fokus dan mempelajari informasi baru. Namun, dalam kadar yang tinggi, glutamat dianggap sebagai "eksitotoksin", yang berarti dapat merangsang sel secara berlebihan hingga mati.

Mikroglia

Seperti namanya, mikroglia adalah sel glia kecil. Mereka bertindak sebagai sistem kekebalan khusus otak, yang diperlukan karena BBB mengisolasi otak dari seluruh tubuh Anda.

Mikroglia waspada terhadap tanda-tanda cedera dan penyakit. Saat mereka mendeteksinya, mereka mengisi dan menangani masalahnya — apakah itu berarti membersihkan sel-sel mati atau membuang toksin atau patogen.

Saat mereka merespons cedera, mikroglia menyebabkan peradangan sebagai bagian dari proses penyembuhan. Dalam beberapa kasus, seperti penyakit Alzheimer, mereka dapat menjadi hiperaktif dan menyebabkan terlalu banyak peradangan. Hal itu diyakini menyebabkan plak amiloid dan masalah lain yang terkait dengan penyakit tersebut.

Seiring dengan Alzheimer, penyakit yang mungkin terkait dengan disfungsi mikroglial meliputi:

• Fibromyalgia
• Nyeri neuropatik kronis
• Gangguan spektrum autisme
• Skizofrenia

Mikroglia diyakini memiliki banyak pekerjaan di luar itu, termasuk peran dalam mempelajari plastisitas yang terkait dengan pembelajaran dan memandu perkembangan otak, di mana mereka memiliki fungsi rumah tangga yang penting.

Otak kita menciptakan banyak koneksi antara neuron yang memungkinkan mereka menyampaikan informasi bolak-balik. Faktanya, otak menciptakan lebih banyak dari yang kita butuhkan, yang tidak efisien. Mikroglia mendeteksi sinapsis yang tidak perlu dan "memangkasnya", seperti tukang kebun memangkas rumpun mawar agar tetap sehat.

Penelitian mikroglial benar-benar dilakukan dalam beberapa tahun terakhir, yang mengarah pada pemahaman yang semakin meningkat tentang peran mereka baik dalam kesehatan maupun penyakit di sistem saraf pusat.

Sel Ependim

Sel ependim terutama dikenal untuk membentuk membran yang disebut ependyma, yang merupakan selaput tipis yang melapisi saluran sentral sumsum tulang belakang dan ventrikel (lorong) otak. Mereka juga membuat cairan serebrospinal dan terlibat dalam BBB.

Sel ependim sangat kecil dan berbaris rapat untuk membentuk membran. Di dalam ventrikel, mereka memiliki silia, yang terlihat seperti rambut kecil, yang bergelombang bolak-balik untuk mengalirkan cairan serebrospinal.

Cairan serebrospinal mengirimkan nutrisi ke dan menghilangkan produk limbah dari otak dan tulang belakang. Ini juga berfungsi sebagai bantalan dan peredam kejut antara otak dan tengkorak Anda. Ini juga penting untuk homeostasis otak Anda, yang berarti mengatur suhunya dan fitur lain yang membuatnya tetap beroperasi sebaik mungkin.

Radial Glia

Glia radial diyakini sebagai jenis sel induk, artinya mereka membuat sel lain. Di otak yang sedang berkembang, mereka adalah "orang tua" dari neuron, astrosit, dan oligodendrosit.

Ketika Anda masih embrio, mereka juga menyediakan perancah untuk mengembangkan neuron, berkat serat panjang yang memandu sel-sel otak muda ke tempatnya saat otak Anda terbentuk.

Peran mereka sebagai sel induk, terutama sebagai pencipta neuron, menjadikan mereka fokus penelitian tentang cara memperbaiki kerusakan otak akibat penyakit atau cedera. Di kemudian hari, mereka juga berperan dalam neuroplastisitas.

Sel Schwann

Sel Schwann diberi nama untuk ahli fisiologi Theodor Schwann, yang menemukannya. Mereka berfungsi sangat mirip oligodendrosit karena mereka menyediakan selubung mielin untuk akson, tetapi mereka ada di sistem saraf perifer (PNS) daripada di SSP.

Namun, alih-alih menjadi sel sentral dengan lengan berujung membran, sel Schwann membentuk spiral langsung di sekitar akson. Simpul Ranvier terletak di antara mereka, seperti yang mereka lakukan di antara membran oligodendrosit, dan mereka membantu transmisi saraf dengan cara yang sama.

Sel Schwann juga merupakan bagian dari sistem kekebalan PNS. Ketika sel saraf rusak, mereka memiliki kemampuan untuk, pada dasarnya, memakan akson saraf dan menyediakan jalur terlindung untuk pembentukan akson baru.

Penyakit yang melibatkan sel Schwann meliputi:

• Sindrom Guillain-Barre
• Penyakit Charcot-Marie-Tooth
• Schwannomatosis
• Polineuropati demielinasi inflamasi kronis
• Kusta

Kami memiliki beberapa penelitian yang menjanjikan tentang transplantasi sel Schwann untuk cedera tulang belakang dan jenis kerusakan saraf tepi lainnya.

Sel Schwann juga terlibat dalam beberapa bentuk nyeri kronis. Aktivasi mereka setelah kerusakan saraf dapat menyebabkan disfungsi pada jenis serabut saraf yang disebut nosiseptor, yang merasakan faktor lingkungan seperti panas dan dingin.

Sel Satelit

Sel satelit mendapatkan namanya dari cara mereka mengelilingi neuron tertentu, dengan beberapa satelit membentuk selubung di sekitar permukaan seluler. Kami baru mulai mempelajari tentang sel-sel ini, tetapi banyak peneliti percaya bahwa mereka mirip dengan astrosit.

Sel satelit ditemukan di sistem saraf tepi, bagaimanapun, berlawanan dengan astrosit, yang ditemukan di sistem saraf pusat. Tujuan utama sel satelit tampaknya untuk mengatur lingkungan di sekitar neuron, menjaga keseimbangan bahan kimia.

Neuron yang memiliki sel satelit membentuk gangila, yang merupakan kelompok sel saraf dalam sistem saraf otonom dan sistem sensorik. Sistem saraf otonom mengatur organ dalam Anda, sedangkan sistem sensorik Anda yang memungkinkan Anda untuk melihat, mendengar, mencium, menyentuh, merasakan, dan merasakan.

Sel satelit mengirimkan nutrisi ke neuron dan menyerap racun logam berat, seperti merkuri dan timbal, agar tidak merusak neuron. Seperti mikroglia, sel satelit mendeteksi dan merespons cedera dan peradangan. Namun, peran mereka dalam memperbaiki kerusakan sel belum dipahami dengan baik.

Mereka juga dipercaya membantu mengangkut beberapa neurotransmiter dan zat lain, termasuk:

• Glutamat
• GABA
• Norepinefrin
• Adenosin trifosfat
• Zat P
• Capsaicin
• Asetilkolin

Sel satelit terkait dengan nyeri kronis yang melibatkan cedera jaringan perifer, kerusakan saraf, dan peningkatan nyeri sistemik (hiperalgesia) yang dapat diakibatkan oleh kemoterapi.

Sebuah Kata Dari Sangat Baik

Banyak hal yang kita ketahui, yakini, atau curigai tentang sel glial adalah pengetahuan baru. Sel-sel ini membantu kita memahami cara kerja otak dan apa yang terjadi ketika sesuatu tidak berfungsi sebagaimana mestinya.

Sudah pasti bahwa kita memiliki lebih banyak hal untuk dipelajari tentang glia, dan kemungkinan besar kita akan mendapatkan pengobatan baru untuk berbagai penyakit saat kumpulan pengetahuan kita berkembang.